Im Labor Gezüchteter "Komet" Bildet Einen Potenziellen Bestandteil Für Das Leben

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-21 22:30

Wissenschaftler sprengen kometenähnliches Eis mit einer solchen Strahlung im Weltraum und schaffen so einen wichtigen Baustein für das Leben.

Durch das Kochen eines künstlichen Kometen haben Wissenschaftler die erste Bildung eines Schlüsselzuckers hervorgebracht, der für das Leben, wie wir es kennen, benötigt wird. Durch die Erzeugung von Eis, das dem der Rosetta-Mission der Europäischen Weltraumorganisation ähnelt, die erstmals auf einem Kometen landete, konnten Wissenschaftler Ribose produzieren, einen Zucker, der als wichtiger Bestandteil der RNA dient, einem lebenswichtigen Bestandteil.

"Es gibt Hinweise auf eine 'RNA-Welt' - eine Episode des Lebens auf der Erde, in der RNA das einzige genetische Material war", sagte Cornelia Meinert, Associate Scientist an der Universität Nizza Sophia Antipolis, gegenüber Space.com per E-Mail. Meinert führte Experimente durch, bei denen eisige Materialien, die in einem Labor hergestellt wurden, mit einer Strahlung dosiert wurden, die derjenigen ähnelt, die Kometen im frühen Leben des Sonnensystems erhalten hätten, was zur Bildung von Ribose führte.

"Zu einem bestimmten Zeitpunkt in der präbiotischen Evolution wäre die Verfügbarkeit von Ribose daher notwendig gewesen, damit das Leben begonnen hat", sagte Meinert. [Beobachten: Kometen - Die Samen des Lebens jenseits des Sonnensystems].

Kometen kochen

Organismen auf der Erde bestehen aus DNA und RNA - dem genetischen Material, das die physische Zusammensetzung der Organismen steuert. Ihre Produktion ist seit ihrer Entdeckung eine langjährige Frage geblieben, ebenso wie der Ursprung der wichtigen Moleküle, aus denen sie bestehen. Viele dieser Moleküle hätten bei den hohen Temperaturen des Sonnensystems, in dem sich die Erde gebildet hat, nicht überlebt. Wissenschaftler vermuten daher, dass Kometen, die sich in kühleren Regionen gebildet haben, sich aber nach innen bewegen, möglicherweise organisches Material geliefert haben, als sie auf die Erde stürzten.

Um diese Theorie zu testen, haben Meinert und ihre Kollegen Eis nachgebildet, das Rosettas Philae-Lander beim Aufsetzen auf Comet 67P im Jahr 2014 entdeckt hat. In einem Labor haben sie interstellare Eis unter den von Meinert als "realistische astrophysikalische Bedingungen" bezeichneten Bedingungen erstellt - mit anderen Worten, innerhalb von a Vakuum, umgeben von niedrigen Temperaturen. Dann strahlten sie die Proben mit Strahlung aus, die die Energie der jungen Sonne simulierte, die weitaus aktiver war als der heutige Stern, zusammen mit kosmischen Strahlen aus dem Rest der Galaxie. Ein Teil des Materials aus dem Eis verdampfte, während das übrig gebliebene Material einen organischen Rückstand bildete. Die Probenahme dieses Rückstands ergab nicht nur Zucker, sondern auch Aminosäuren, Alkohole und anderes Material.

"Wir wurden mit einer sehr komplexen Probe konfrontiert, die eine große Vielfalt an Molekülen enthält", sagte Meinert. "Die Identifizierung einzelner Verbindungen war daher sehr schwierig."

Durch die Kombination eines Instruments mit einer höheren Auflösungsleistung als bei früheren Techniken mit einer optimierten Methode zum selektiven Nachweis und zur Extraktion von Zucker und zuckerbezogenen Molekülen überwand das Team diese Herausforderungen, um Ribose und andere Zucker in größeren Mengen als bisher angenommen nachzuweisen. Die Wissenschaftler betrachteten das Material als "molekulare Hauptbestandteile" von kondensiertem Eis im Weltraum.

Die Forschung wurde am 7. April in der Zeitschrift Science veröffentlicht.

Die Zutaten des Lebens von Kometen?

Als Philae Comet 67P besuchte, trug er ein COSAC-Instrument (Cometary Sampling and Composition Experiment), das einen Gaschromatographen (GC) zur Analyse von Material und ein Massenspektrometer (MS) zur Messung ihrer Massen verwendet. COSAC entdeckte 16 organische Stoffe auf dem Kometen, aber keiner war der Zucker und die Aminosäure, auf die die Missionsplaner gehofft hatten.

"Nach der Landung auf Comet 67P haben wir versucht, den vollständigen GC-MS-Modus von COSAC zu verwenden, der für Aminosäuren und Zuckermoleküle empfindlich genug gewesen wäre", sagte COSAC-Co-Ermittler Uwe Meierhenrich per E-Mail gegenüber Space.com. Meierhenrich, Professor an der Universität Nizza Sophia Antipolis, war Mitautor der Studie.

Aber Philaes Landung verlief nicht reibungslos; Anstatt am Kometen zu verankern, prallte das winzige Raumschiff über seine Oberfläche. Infolgedessen konnten COSAC und andere Instrumente nicht alle geplanten Experimente durchführen.

"Wir haben aufgrund der unvorhergesehenen 'vertikalen Landeposition' von Philae nicht genügend Proben aus dem Bohr- und Verteilungssystem von Philae erhalten", sagte Meierhenrich.

Die Experimente zeigten jedoch eine engere Verwandtschaft des entwickelten Eises mit Meteoriten als vermutet. In einigen Meteoriten wurde organisches Material gefunden, und sowohl Meteoriten als auch Kometen gelten als mögliche Quellen für das Wasser der Erde.

"Wir gehen davon aus, dass sich die in Meteoriten gefundenen organischen Stoffe durch sehr ähnliche Anfangsreaktionen bilden wie die organischen in Kometen", sagte Meierhenrich.